技術士R02【1203農業部門-農業農村工学】Ⅲ-1｜1800字では伝えきれない！骨太論述と全詳解｜新たな農業水利システム構と水管理省力化
小泉士郎🎈｜技術士(建設・総監部門)×セルフケア
🔷R02_Ⅲ-1｜過去問題
人口減少、高齢化が進行する中で農業を持続的に発展させるには、担い手への農地集積・集約化及び生産コストの削減や高収益作物の導入等を進めることが重要である。このため、農業構造や営農形態の変化に対応した水管理の省力化や水利用の高度化等を図る新たな農業水利システムの構築が必要である。
このような状況を考慮して、以下の問いに答えよ。
（１）大規模かんがい事業地区において、基幹施設から末端水路までの農業水利施設の更新事業計画の立案に当たって、技術者としての立場で多面的な観点から3つ以上の課題を抽出し、その内容を観点とともに示せ。
（２） （１）で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。
（３） （２）で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
「日本技術士会」HP
🔷R02_Ⅲ-1【1.5倍論述のための】骨子例
（１）農業水利施設更新の課題
〇観点１：水管理の省力化・効率化
・ICT・IoT技術を活用した遠隔監視・自動制御システムの導入
・通信インフラ整備と停電時バックアップ電源の確保
〇観点２：多様な営農形態への対応
・パイプライン化による加圧給水システムの導入
・畑地かんがいに対応した水量・水圧確保と配水調整機能の強化
〇観点３：施設の長寿命化とライフサイクルコスト削減
・劣化診断に基づく優先順位付けと予防保全型管理への転換
・耐久性材料選定と維持管理容易な構造採用によるトータルコスト削減
（２）最重要課題およびその解決策
▼最重要課題
・水管理の省力化・効率化の選定
・担い手への農地集積進展下での広域的水管理効率化
▽解決策１：ICT・IoTを活用したスマート水管理システムの構築
・基幹から末端水路までの自動制御機器体系的配置
・クラウドベース統合管理システムと気象データ連携自動配水
▽解決策２：パイプライン化による配水システムの高度化
・開水路区間の計画的パイプライン化と漏水損失削減
・加圧ポンプと圧力制御バルブによる安定供給
▽解決策３：需要主導型配水システムの導入
・供給主導型から需要主導型配水方式への転換
・スマートメーターによる水使用量自動計測と課金システム
（３）解決策実行に伴うリスク及びその対策
◇リスク及びその対策１：システム障害による配水機能の停止
・システム冗長化設計と重要機器二重化による継続性確保
・セキュリティ対策と緊急時対応マニュアル整備
◇リスク及びその対策２：初期投資及び維持管理費用の増大
・補助事業活用と段階的整備による財政負担平準化
・オープンソース活用と共同調達によるコスト抑制
◇リスク及びその対策３：技術継承及び人材育成の困難化
・詳細技術資料整備と定期的研修による技術力維持
・大学・研究機関連携とベテラン知見のデジタル化
🔷R02_Ⅲ-1【深掘り考察】設問（１）解答
（１）農業水利施設更新の課題
〇観点１：水管理の省力化・効率化
農業就業人口の減少と高齢化により、従来の人手による水管理が困難となっている。担い手への農地集積が進む中、広域的な農地を効率的に管理する必要がある。課題として、ICTやIoT技術を活用した遠隔監視・自動制御システムの導入が必要である。水位計、流量計、電動ゲート等の自動化機器の配置計画と既存施設との整合性確保が求められる。また、通信インフラの整備や停電時のバックアップ電源確保等の技術的検討が不可欠である。
〇観点２：多様な営農形態への対応
水田の畑地化や高収益作物の導入により、用水需要の時期や量が変化している。水稲中心から野菜、果樹等への転換により、きめ細かな水管理が必要となる。課題として、パイプライン化による加圧給水システムの導入検討が求められる。既存の開水路システムからの段階的な更新計画と営農継続との両立が必要である。畑地かんがいに対応した水量・水圧の確保と配水調整機能の強化が重要である。
〇観点３：施設の長寿命化とライフサイクルコスト削減
高度経済成長期に整備された施設の老朽化が同時期に進行している。農業農村整備事業予算の制約下で効率的な更新が求められる。課題として、施設の劣化診断に基づく優先順位付けと計画的な更新が必要である。予防保全型管理への転換により、突発的な事故や大規模補修を回避する必要がある。耐久性の高い材料選定や維持管理の容易な構造の採用によるトータルコスト削減が求められる。これらの課題は相互に関連しており、総合的な視点での更新事業計画の立案が必要である。
🔷R02_Ⅲ-1【重要課題特定と解決策の提示】設問（２）解答
（２）最重要課題およびその解決策
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